(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心に向けて突出する複数のティースを有する固定子鉄心と、
前記固定子鉄心の各ティースに施された絶縁部と、
前記ティースに直接集中巻線方式により巻回された巻線と、
前記絶縁部の結線側に設けられた穴に挿入され、前記巻線に電源を供給するための端子とを備え、
前記端子は、両端部が互いに反対方向に向くように折り曲げられて形成され、前記穴に挿入される一端部の先端が斜めに形成されていることを特徴とする電動機の固定子。
【請求項２】
前記絶縁部の結線側に設けられた前記穴は、前記固定子鉄心を上方から見て当該固定子鉄心の周方向に延びる長方形状に形成され、その長方形状のうち周方向の対向する２つの側面が奧に向かうに従って互いに狭くなるように傾斜し、
前記端子は、その一端部が各穴にそれぞれ挿入されると前記固定子鉄心の周方向のうち一方向に傾いて各穴にそれぞれ係止されることを特徴とする請求項１記載の電動機の固定子。
【請求項３】
前記端子は、他端部の先端が斜めに形成され、
前記端子の他端部がそれぞれ挿入される３個の穴を有し、前記固定子鉄心に軸心方向から固定されたときに、前記穴に前記他端部が挿入される基板を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の電動機の固定子。
【請求項４】
請求項１乃至３何れかに記載の電動機の固定子を用いたことを特徴とする送風機用電動機。
【請求項５】
請求項４記載の送風機用電動機を搭載することを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相のシングルＹ結線の巻線に電源を供給するための３個の端子を備えた電動機の固定子、その固定子を用いた送風機用電動機および送風機用電動機を搭載する空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の端子は、両端部が互いに反対方向に向くように折り曲げられて形成され、固定子の一構成部品である結線側の絶縁部の角穴に組み付けられている。端子は、厚さが０．５ｍｍ、幅が１．０ｍｍの細い平角線が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５４２０３号公報（第４頁、図１−図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した従来の端子は、端子の端部を絶縁部の角穴の底部まで挿入する際、端子の先端面が平らであるため、端子の先端面の角が絶縁部の角穴に引っかかって曲がったり、端子を角穴の底部まで挿入できないことがあった。
端子を曲げることなく絶縁部の角穴の底部まで挿入できるように絶縁部の角穴の幅を広げる方法があるが、絶縁部の角穴に対し端子が左右（固定子の径方向）に倒れる範囲が広がってしまい、そのため、後工程で基板の角穴に端子を挿入する際に、基板の角穴に対し端子の位置調整をする必要があった。
また、端子の位置調整を容易に行えるように基板の角穴を広げる方法があるが、基板に端子を半田付けする際に、端子と基板の角穴との隙間から半田が漏れてしまい、基板に端子を接合できなくなる可能性があった。
また、端子の角の面取り加工を行って絶縁部と基板の角穴への挿入を容易にすることができるが、加工工程が増加し、これに伴い廃材処理も要することになりコスト高となる課題があった。さらに、廃材が発生するために歩留りが低下し材料のコストが上がるという課題があった。
【０００５】
本発明は、前述のような課題を解決するためになされたもので、端子の面取り加工を行ったり、絶縁部と基板の角穴を広げたりすることなく、端子を容易に絶縁部の角穴の底部まで挿入でき、かつ端子との位置調整を行うことなく基板の角穴に挿入することができる電動機の固定子、送風機用電動機および空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電動機の固定子は、軸心に向けて突出する複数のティースを有する固定子鉄心と、固定子鉄心の各ティースに施された絶縁部と、ティースに直接集中巻線方式により巻回された巻線と、絶縁部の結線側に設けられた穴に挿入され、巻線に電源を供給するための端子とを備え、端子は、両端部が互いに反対方向に向くように折り曲げられて形成され、穴に挿入される一端部の先端が斜めに形成されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、各端子の一端部の先端が斜めに形成されているので、端子の角の面取り加工を行ったり、絶縁部と角穴を広げたりすることなく、端子を容易に絶縁部の角穴の底部まで挿入できる。これにより、端子を絶縁部の角穴に挿入する際の引っ掛かりや曲げがなくなる。また、絶縁部の角穴に挿入した端子を基板の角穴に挿入する際も位置調整を行うことなく容易に基板の角穴に挿入することができる。
また、基板の角穴を広げることなく端子を基板の角穴に挿入できるので、端子と基板の角穴の隙間を小さく取れ、このため、半田漏れを防止することができ、半田付けの品質を向上させることができる。
また、前述したように、端子の一端部の先端を斜めに形成しているだけであるため、加工費を抑えることができ、材料の歩留まりが向上してコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１における電動機の固定子を結線側から見て示す斜視図である。
【図２】図１に示す固定子の端子組み付け用の絶縁部に施された角穴形状の図である。
【図３】図１に示す端子の拡大斜視図である。
【図４】図３の端子を固定子の絶縁部に挿入した状態を示す図である。
【図５】図１における固定子と基板の位置関係を示す斜視図である。
【図６】図４の状態の端子を基板に挿入させた状態を示す図である。
【図７】図３に示す端子を形成する前の端子の材料の取り方を示す図である。
【図８】実施の形態２における空気調和機の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は実施の形態１における電動機の固定子を結線側から見て示す斜視図、図２は図１に示す固定子の端子組み付け用の絶縁部に施された角穴形状の図、図３は図１に示す端子の拡大斜視図、図４は図３の端子を固定子の絶縁部に挿入した状態を示す図、図５は図１における固定子と基板の位置関係を示す斜視図、図６は図４の状態の端子を基板に挿入させた状態を示す図、図７は図３に示す端子を形成する前の端子の材料の取り方を示す図である。
【００１０】
本実施の形態における電動機の固定子１００は、図１に示すように、軸心に向けて突出する例えば１２個のティース１ａを有する固定子鉄心１と、固定子鉄心１のティース１ａに施された絶縁部３と、ティース１ａに直接集中巻線方式により巻回された三相のシングルＹ結線の巻線２と、絶縁部３の結線側に設けられた３個の角穴にそれぞれ挿入され、三相のシングルＹ結線の巻線２に電源を供給するための３個の端子４とを備えている。固定子鉄心１は、例えば厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板を帯状に打ち抜いて、かしめ、溶接、接着などで積層し、この積層により形成された１２個のティース１ａに三相のシングルＹ結線を施した後、各ティース１ａが軸心に向くように折り曲げて構成されたものである。
【００１１】
絶縁部３は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの熱可塑性樹脂を用いて、固定子鉄心１と一体に成形されており、ティース１ａ毎に設けられている。なお、絶縁部３を成形後、ティース１ａに組み付けてもよい。その場合は、絶縁部３は結線側と反結線側とに分割され、それぞれをティース１ａの軸方向両端部から挿入して絶縁部３を構成する。
【００１２】
結線側の絶縁部３には、各相（Ｕ相，Ｖ相、Ｗ相）の巻線２のマグネットワイヤーを引き回すのに必要な複数のピンや、後述する基板１０を固定子１００に組み付けるための突起３ｂなどが成形されている。また、結線側の絶縁部３には、巻線２の結線が三相のシングルＹ結線であるため、各相の巻線２のマグネットワイヤーの一端が接続された３個の端子４（電源が供給される端子である。）、および各相の巻線２のマグネットワイヤーの他端が接続された１個の中性点端子５が組み付けられている。マグネットワイヤーと各端子４、５の接続は、ヒュージングと呼ばれる加熱によりマグネットワイヤーの被膜を溶かし、溶かした端部と端子４、５をカシメする方法で機械的および電気的に行われる。
【００１３】
端子４が組み付けられる絶縁部３には、図２に示すような形状の角穴３ａが施されている。角穴３ａは、絶縁部３を上方から見て固定子鉄心１の周方向に延びる長方形状に形成され、その長方形状のうち周方向の対向する２つの側面が奧に向かうに従って狭くなるように略２°の角度で傾斜している。また、角穴３ａの前記側面と底面の接触する２箇所の角は、例えば半径０．２ｍｍとする丸味の帯びた形状となっている。
【００１４】
端子４には、例えば幅が１．５ｍｍ、厚さが０．５ｍｍの銅製の平角線が用いられている。その平角線の表面には、錫銅合金の溶融メッキが施されている。端子４は、図３に示すように、平角線を絶縁部３の角穴３ａに挿入する絶縁挿入部４ｂに対し略９０°折り曲げ、所定の位置で略１８０°折り曲げて折り返す。さらに、絶縁挿入部４ｂに対して逆方向に延びるように略９０°折り曲げ、基板１０側に挿入する基板挿入部４ａを形成してなっている。平角線の折り返し部分は、各相の巻線２の巻始めとなるマグネットワイヤーを引っ掛けるワイヤー引っ掛け部４ｃとして使用されている。各端子４の両端の先端は、ワイヤー引っ掛け部４ｃ側に傾斜するように斜めに切断されている。各端子４は、図７に示すように、１本の長い銅製の平角線から端子４として必要な長さだけ斜めに切断されたものである。なお、各端子４の両端のうち絶縁挿入部４ｂの先端のみを斜めにしても良い。
【００１５】
各端子４を絶縁部３の角穴３ａに組み付けるときは、端子４のワイヤー引っ掛け部４ｃを上から押して絶縁挿入部４ｂを角穴３ａ内に挿入する。絶縁挿入部４ｂを角穴３ａに挿入した場合、端子４は、図４に示すように、ワイヤー引っ掛け部４ｃが下方に下がる方向に傾いて絶縁挿入部４ｂの先端が角穴３ａの底部の角に係止される。絶縁挿入部４ｂの先端を斜めに形成することで、図４に示すＸ方向（固定子鉄心１の周方向）における角穴３ａと絶縁挿入部４ｂの寸法差を小さくすることが可能になる。また、絶縁挿入部４ｂの先端が角穴３ａの底部の角に係止することにより、端子４の位置、姿勢のばらつきを低減することができる。
【００１６】
前述した電動機の固定子１００には、図５に示すように、固定子１００の各相に電源を供給するための基板１０が組み付けられる。基板１０は、固定子１００の形状に合わせてドーナツ形状に形成され、結線側の絶縁部３に成形された円柱状の突起３ｂが嵌合される３個の丸穴１０ａを有している。基板１０の丸穴１０ａに突起３ｂが嵌合されることにより、基板１０が固定子１００に固定される。
【００１７】
また、基板１０には、端子４の基板挿入部４ａが挿入される３個の角穴１０ｂが設けられている。３個の角穴１０ｂは、図６に示すように、基板１０が固定子１００の絶縁部３に設けられた突起３ｂにより固定されたときに、端子４のワイヤー引っ掛け部４ｃ側に傾いた基板挿入部４ａの先端がそれぞれ貫通して突き出るように配置されている。端子４の基板挿入部４ａが基板１０の角穴１０ｂに挿入される際に、端子４がワイヤー引っ掛け部４ｃ側に曲がっていたとしても、基板挿入部４ａの先端が斜めに形成されているため、端子４は角穴１０ｂに沿って矯正され、基板の角穴１０ｂを貫通する。これを実現するために、各端子４の基板挿入部４ａに形成された先端の斜めの角度θは、６０°以下に設定されている（図３参照）。基板１０の３個の角穴１０ｂからそれぞれ突き出た端子４の基板挿入部４ａは、基板１０上で半田付けにより接続される。基板１０の角穴１０ｂと端子４の基板挿入部４ｂの隙間は、各面に対して０．３ｍｍ以下である。この寸法は半田漏れを起こさない隙間である。
【００１８】
以上のように実施の形態１によれば、絶縁部３の角穴３ａのうち、固定子鉄心１の周方向の対向する２つの側面が奧に向かうに従って狭くなるように形成し、その角穴３ａに挿入される端子４の絶縁挿入部４ｂの先端を斜めに形成しているため、端子４の角の面取り加工を行ったり、絶縁部３の角穴３ａを広げたりすることなく、絶縁挿入部４ｂを曲げずに容易に角穴３ａに挿入できる。
【００１９】
端子４の絶縁挿入部４ｂを角穴３ａに挿入した場合には、ワイヤー引っ掛け部４ｃが下方に下がる方向に傾いて端子４そのものが角穴３ａに係止されるので、絶縁部３の角穴３ａと絶縁挿入部４ｂの寸法差を小さくすることができ、端子４の位置、姿勢のばらつきを低減することができる。
【００２０】
また、基板１０の丸穴１０ａに絶縁部３の突起３ｂを嵌合させて固定子鉄心１に基板１０を組み付けた際には、端子４が絶縁部３の角穴３ａに安定した状態で斜めに係止されている上に、その端子４の基板挿入部４ａの先端が斜めに形成されているため、端子４の角の面取り加工を行ったり、基板１０の角穴１０ｂを広げたりすることなく、基板１０の角穴１０ｂに容易に挿入することができる。これにより、基板１０の角穴１０ｂと基板挿入部４ａとの隙間を小さくすることができ、このため、その隙間から半田が基板１０側へ落ちることがなくなり、半田付けの品質を向上させることができる。
【００２１】
さらに、１本の長い銅製の平角線から端子４として必要な長さを取る際に、その両端を斜めに切断するようにしているので、材料の歩留りが向上してコストを低減できる。
また、前述した効果に伴って、品質の良い、かつコストの低減された電動機の固定子を提供できる。
【００２２】
実施の形態２．
図８は実施の形態２における空気調和機の構成を示す図である。
図中に示す空気調和機２００は、室内機２０と、室内機２０に冷媒配管２２を介して接続された室外機２１とで構成されている。室外機２１には、送風機２３を回転させる送風機用電動機（図示せず）が設けられており、室内機２０にも送風機を回転させる送風機用電動機（共に図示せず）が設けられている。
【００２３】
前述した送風機用電動機には、実施の形態１で述べた品質の良い固定子１００が用いられている。これにより、空気調和機２００の品質の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１  固定子鉄心、１ａ  ティース、２  巻線、３  絶縁部、３ａ  絶縁部の角穴、３ｂ  絶縁部の突起、４  端子、４ａ  端子の基板挿入部、４ｂ  端子の絶縁挿入部、４ｃ  ワイヤー引っ掛け部、θ  基板挿入部の傾斜の角度、５  中性点端子、１０  基板、１０ａ  基板の丸穴、１０ｂ  基板の角穴、２０  室内機、２１  室外機、２２  冷媒配管、２３  送風機、１００  固定子、２００  空気調和機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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